5G通信技术和人工智能的融合与发展趋势

梁 星，张利峰，朱 宁，王 瑞，曹颜辉

（中国移动通信集团设计院有限公司，山西 太原 100089）

1 5G通信技术与人工智能概述

1.1 5G通信技术

5G通信技术核心依赖于蜂窝移动通信，但不归属于新型无线接入型技术的门类。其拥有两个最基本的特征，一是较低的网络延迟，低至1 ms以内，二是较高的网络速率，峰值最高可达到Mb/s[1]。除了这两个基本特征之外，5G通信技术拥有更大的数据容量和更快的数据处理速度，而且使用成本较低，可大范围覆盖与连接。5G通信技术的逐渐应用，极大程度上实现了网络融合，使得人与人之间和人与物之间达成高效、自由的联通。中国的5G网络通信研究于2016年1月进入伊始的实验阶段，历时8个月，于2016年9月正式实验完成，并进入了第二实验阶段，2017年9月第二实验阶段也基本完成，同年11月我国工业和信息化部宣布第三实验阶段开始。最终在2019年1月底，我国工信部正式宣布，实验圆满完成，网络速度已经有了进一步的提升[2]。

1.2 人工智能

人工智能技术本身建立在庞大的数据库基础上，是开发用来进行信息计算、检索以及推理的技术。数据库中存储大量的信息，在通过人工智能技术进行信息读取时可极大限度地提升检索速度，并筛选出相关信息。人工智能技术具有一定的自主学习能力，可以通过自我学习完成逻辑推理和声音图像识别，帮助人们完成较为复杂的工作。

2 5G环境下人工智能的应用优势

现阶段，我国的5G技术是“智慧+”和“智能+”领域发展的基础，是智能手机、智慧城市及网络安全等领域的技术支持。而人工智能技术的融入可以加速“智慧+”和“智能+”的发展，并且能够拓宽发展的广度和深度[3]。人工智能技术可以分析海量的数据，在5G技术的加持下，能够针对性地提升智能化水平和自动化水平，从而实现更为精确的信息处理。例如，在智慧电视领域，5G通信技术与人工智能技术的融合，不仅为智慧电视提供了更高的视频清晰度和更低的网络延迟，而且可以实现更高级的节目推荐和人机对话。5G通信技术在应用的过程中需要更加严格的网络安全防护，人工智能技术为5G通信技术的网络安全起到了保驾护航的作用[4]。

3 5G通信技术与人工智能的融合发展路径

3.1 5G通信技术与智能设备融合发展

5G通信技术是新一代的网络通信技术，在应用过程中提升了频谱利用率，并因此衍生出了无线电技术，而无线电技术对于周围环境的变化能够进行良好的自我感知，并对现有的智能设备系统进行一定的参数调整，保证应用过程中的频谱规律更加稳定[4]。不过在智能设备应用过程中资源十分受限，为了解决这一问题，就需要5G通信技术和人工智能技术的针对性融合，以人工智能技术降低干扰。

3.2 5G通信技术与智能工厂融合发展

为了提高工厂的生产效率和人员的优化配置水平，5G通信技术和人工智能技术已经慢慢应用到工业化进程中，不断提高了工厂的智能化水平。工厂自动化设备关系到工厂的生产效率，5G通信技术的应用可以极大地提升智能化设备的连接稳定性[5]。智能化工厂的水平一直处于直线上升的趋势，而且人工智能技术也为智能化工厂提供了更为便利的移动办公功能，极大地提升了智能化工厂的运转效率。智能工厂整体方案如图1所示。

图1 智能工厂整体方案

3.3 5G通信技术与智能物流融合发展

现阶段，物流行业的发展势头正盛，很大程度上可以影响到人们的日常生活，为了提升物流行业的发展速度，人工智能技术为物流行业的智能化发展指明了发展方向。5G通信技术主要从3个方面影响物流行业的发展，一是打包验货，二是仓库管理，三是物流配送。5G通信技术与智能物流的融合，可以极大程度上提升物流行业的管理效率，并且可以精准化定位物流配送区域[6]。

3.4 5G通信技术与智能停车融合发展

人工智能技术的应用范围较为广泛，其中智能停车平台的应用也是主要的应用方向之一。现阶段，智能停车平台极大程度上实现了内部的结构升级，形成了网络云平台系统。相较于传统的智能停车平台，智能停车云平台的智能化水平有了质的飞跃，能够实现停车信息的实时共享[7]。智能停车云平添充分融合了5G通信技术，通过AI高位视频技术极大程度上提升了停车效率，与此同时也为停车管理实现了扩容。智能停车系统架构如图2所示。

图2 智能停车系统架构图

3.5 5G通信技术与智能购物融合发展

5G通信技术与人工智能技术可以实现人的面部和身材的捕捉与信息采集，并以此进行全方位的3D模型建造，通过计算机中的衣服模型与人体模型来帮助购物者挑选合适的衣服，这能够为实体服装品提供更为便捷的试衣服务，并且可以实现线上试穿，节省试衣过程中的等待时间，也为服装购买提供了更广阔的电商发展支持。

3.6 5G通信技术与智能医疗融合发展

我国人口众多，医疗资源较为紧张，不同地区的医疗资源水平也不尽相同，优质的医疗资源无法平衡分布，也因此形成了求医难的问题。基于5G环境下，可以为不同地区的人民提供更优质的医疗服务。

4 5G通信技术与人工智能的融合发展趋势

4.1 融合发展将聚焦于应用场景的创新

随着当代社会的经济发展，物联网应运而生，其发展也离不开5G通信技术的应用。5G通信技术的优势明显，高效传输、低延迟以及针对性高等特点帮助人们实现了万物互联。人工智能技术在计算机的辅助下实现了自主学习，通过神经网络算法比较完美地模拟了人的思考和判断过程，为万物赋予了智能化的生命力[8]。人工智能技术在应用之初主要是人机交互方面，随着时间的推移，人工智能技术开始与物联网相融合，有了智慧城市、智慧医疗以及无人驾驶等宏伟规划，同时5G通信技术与人工智能技术相辅相成，极大地拓展了人工智能技术的应用领域。

4.2 注重应用缺憾的互补

现阶段，5G通信技术还不是特别成熟，而人工智能技术也在发展之中，两者的互相结合为双方的应用提供了互补，在发展过程中不断地提高彼此的应用效率和应用广度[9]。人工智能在现阶段已经出现了跨界融合的态势，5G时代也呈现出开放融合和多元化的趋势，两者的融合应用加速了两者的技术更新和技术融合，最终以较低的成本扩大至较大的应用范围，从而实现了智能物联时代的万物互联，为5G时代的物联网技术注入了新鲜血液，同时也满足了人们的智能通信需求。

4.3 更加注重个性化服务

随着社会的发展，人们越来越强调自身的独特性，追求个性化服务，在5G时代更不例外。在5G通信技术和人工智能技术的加持下，个性化服务更加凸显，也更容易实现。5G通信技术自身具有很强的优势，能够促进信息化社会的信息化水平的提升，两种技术的融合能够推动人类社会生产生活的发展，提升二维和三维的转换速度，带来新型的认知模式[10]。但由此可能引起的弊端也显而易见，追求个性化服务的前提一定要从多维度认知和使用新的技术，让这把双刃剑更好地为人们和社会服务。

5 结 论

在新时代背景下，5G通信技术和人工智能的应用领域越来越广，为了保证两种技术融合带来的增益效果，工作人员需要协调好这两种技术在融合过程中可能会出现和已经出现的问题，促使两者的良性和可持续发展，便利人们生活的方方面面。